Биоэнерго-преобразователи. Ферментные топливные элементы (ФТЭ)

1.

Биоэнергопреобразователи
Выполнил: ст. гр. МТБ02-23-01
Мошарина Н.Л.
Принял: проф., д-р хим. наук
Зорин В.В.

2.

Биоэнергетика, биологическая энергетика,
изучает механизмы преобразования энергии в
процессах
жизнедеятельности
организмов.
Методы и подходы к изучаемым явлениям,
применяемые в биоэнергетике — физикохимические, объекты и задачи — биологические.
2

3.

Актуальность
Одной из главных задач современного общества в 21 веке,
является решение вопроса по обеспечению постоянно растущей
человеческой цивилизации в необходимом количестве энергии.
Согласно исследованиям мирового научного сообщества, запасы
ископаемых топливно-энергетических ресурсов стремительно
сокращаются, в связи с этим возросла необходимость в
разработке новых способов получения энергии, основанных на
возобновляемых источниках. Благодаря особенности некоторых
видов микроорганизмов в процессе своей жизнедеятельности
генерировать
электроэнергию,
данное
явление
можно
рассматривать
в
качестве
перспективного
источника
альтернативной энергии.
3

4.

Ферментные
топливные
элементы (ФТЭ)
Микробные
топливные
элементы (МТЭ)
Применяются
ферментные препараты
Применяются целые
клетки
4

5.

МИКРОБНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ КАК ИСТОЧНИК
АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
Рисунок 1 - Функционирование МТЭ:
а — схема; б — уравнение окисления на анодной поверхности антрахинон-2,6- дисульфоната,
действующего как медиатор.
5

6.

Рисунок 2 - Фото некоторых модификаций МТЭ, созданных в МГУ:
1 — двухкамерный МТЭ; 2 — однокамерный МТЭ с определением напряжения вольтметром; 3 —
батарея из восьми однокамерных МТЭ с горящей светодиодной лампой на переднем плане
6

7.

ФЕРМЕНТНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
Рисунок 3 - Принципиальная схема работы ФТЭ
7

8.

Рисунок 4 - Фотографии внешнего вида двух прототипов ФТЭ, созданных в МГУ имени М. В.
Ломоносова:
1 — внешний вид первого прототипа анаэробного ферментера с введенным гидрогеназным
электродом; 2 — увеличенный вид гидрогеназного электрода на основе углеродной ткани (катод
ФТЭ); 3 — второй прототип ферментера с введенным электродом и устройством, позволяющим
контролировать pН системы
8

9.

Растительный микробный топливный элемент
9

10.

МТЭ на почвенной основе
10

11.

Спасибо за внимание!